sebuah beban bermassa m yang diikatkan pada ujung kanan sebuah pegas dengan konstanta pegas k diletakkan pada lantai datar dengan ujung pegas sebelah kiri terikat pada dinding. Beban ditarik ke kanan sampai ke titik A yang berjarak a dari titik seimbang dan kemudian dilepaskan sehingga berosilasi. setelah dilepas beban bergerak ke kiri melewati titik seimbang dan berhenti sesaat di titik B sebelah kiri titik seimbang. apabila lantai kasar dengan besar gaya gesek f, energi mekanik di titik seimbang adalah... a. 1/2 ka^2 b. 1/2ka^2 - fa c. 1/2 kb^2 d. 1/2ka^2 + fa e. 1/2kb^2 - fa

Hai Fania, jawaban untuk soal ini adalah b. Pembahasan lengkapnya sebagai berikut: Diketahui: - Konstanta pegas k - jarak simpangan awal a - gaya gesek f Ditanya: -energi mekanik di titik seimbang? Jawab: Energi mekanik pada sistem osilasi pegas terdiri dari energi potensial pegas Ep dan energi kinetik benda Ek. Saat benda berada pada simpangan maksimum, energi mekanik yang dimiliki sistem merupakan energi potensial pegas dan energi kinetiknya bernilai nol. Saat benda mulai bergerak menuju titik seimbang energi potensial ini mengecil namun energi kinetiknya membesar, hingga saat benda tepat mencapai titik seimbang, energi kinetik benda bernilai maksimum namun energi potensialnya bernilai nol. Pada soal terdapat gaya luar berupa gaya gesek sehingga energi mekanik pada sistem osilasi pegas tidak tetap, melainkan berkurang menjadi panas akibat gaya gesek. Untuk menghitung energi mekanik sistem osilasi pegas pada titik seimbangnya dapat dilakukan melalui langkah-langkah sebagai berikut: 1) Mencari energi mekanik pada titik A Energi mekanik Em dari sistem di titik A seluruhnya terdiri dari energi potensial pegas dan energi kinetiknya bernilai 0. Energi mekanik tersebut dituliskan sebagai berikut: Em = Ep Em = ½ k a² . . . (1) Di mana: Em : energi mekanik (J) k : konstanta pegas (N/m) a : simpangan pegas (m) 2) Mengurangi energi mekanik dengan energi panas Setelah mencapai titik seimbang, benda menempuh jarak a yang mana artinya usaha luar yang dilakukan oleh gaya gesek f sebesar: W = f a Di mana: W : usaha gaya gesek (J) f : gaya gesek (N) a : simpangan (m) Besarnya usaha luar W inilah yang berubah menjadi panas dan membuat energi mekanik sistem tidak tetap. Besarnya energi mekanik sekarang di titik seimbang adalah: Em' = Em - W Em' = ½ k a² - f a Berdasarkan hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa energi mekanik di titik seimbang adalah ½ k a² - f a, sehingga pilihan jawaban yang paling tepat adalah b. ½ k a² - f a. Semoga jawaban dan penjelasan dari kakak bermanfaat ya.